考研南航机械原理答案1.doc

12 综合题1.总分10分。(1)5 分；(2)5 分（1）机构运动简图如图所示。 （2）当以最短杆的相邻杆为机架时可得曲柄摇杆机构，所以该机构中当构件1转动时，构件3将作摆动。 2.总分15分 。（1）3分；（2）3分；（3）3分；（4）3分；（5）3分3.总分15分。(1)10 分；(2)5 分（1）求 由 解得 （2）求F行星轮2（或2）及D为虚约束，B处为复合铰链，故 4.总分10分。（1）2分；（2）3分；（3）5分1）曲柄机构：a. 有曲柄存在的条件。 见 图 (a) b.。2） 凸轮机构：a.或 见 图 (b) b.若采用平底从动件，应保证推杆长度，凸轮不能有凹廓 （也可用尖底从动件）。3）导杆机构：时，有曲柄存在。 见 图 (c) (a) (b) (c)5.总分 20 分。(1)12 分；(2)3 分；(3)5 分（1）运动分析作速度图，方向。，作加速度图，方向。 （2）求，方向。 （3）求M6.总分20分 (已 未 按 原 比 例 画 图)。(1)(a)5分；(b)10分；(2)5分（1）运动分析 : (a) , , ， ; (b) , , , , , 方向向上。 （2），方向与相反，即向下。， 7.总分15分 (已 未 按 原 比 例 画 图)。(1)3分；(2)(a)3分；(b)4分；(3)(1)1分；(b)1分；(c)3分（1）高副低代机构简图如图a所示。 （2）运动分析 （a）速度分析（图b）作速度多边形，（b）加速度分析（图c）；作加速度多边形，得（3）平衡力矩计算 （a）构件2的惯性力,方向与相反。 （b）构件1的惯性力，沿O1O方向。 （c）把各力作用到回转后的速度 多边形上（图d）， 并对p点取矩，得 或 平衡力矩为顺时针方向。 8.总分20分。(1)4分；(2)8分；(3)8分（1）求 : ， 作速度多边形，得，为顺时针方向。 ; ，逆时针方向。（2）求 : ，顺时针方向。（3）转动副中反力对中心的力矩与相对角速度相反， 故画出各反力如图示。 9.总分20分 (已 未 按 原 比 例 画 图)。(1)(A)6分 ；(B)9分 ；(2)分（1）运动分析 : (a) ; ; ; (b) ; ; ，顺时针方向。 （2） ; 方向与方向相同。 10.总分15分。(1)(a)4分；(b)5分；(2)6分（1）求及(a)首先须求曲柄5（即系杆H）的角速度及其转向。由行星轮系可知， ; 故 ， AB顺时针方向转动。 (b)加速度 且由于曲柄与导路垂直，可知 。 由 图解可得：， （2） ， ， 代入上式可得 11.总分15分。(1)6分；(2)4分；(3)5分（1）且是最短杆，所以AB是曲柄，齿轮1能绕A作整周转动。 （2），故 （3）如图所示。 12.总分15分。(1)3分；(2)10分；(3)2分（1）自由度： （2），符号由指向法确定。，转向与相同。，与方向相反。，与同向。 （3）方向与相反，为等效阻力矩。 13.总分20分。(1)5分；(2)5分；(3)10分（1）凸轮机构压力角a如图示。 （2）摆杆两极限位置为B1A，B2A，如图示。 （3）用“反转法”（相对运动图解法）作出滑块处于D2 极 限位置 时， 连 杆 与 摆 杆 的 铰 链 中 心 位 置。连杆长为： 14.总分20分 。 (已 未 按 原 比 例 画 图) (1)4分；(2)2分；(3)(a)4分；(b)10分（1）机构运动简图见图a。 （2）为摆动导杆 机 构。 （3）(a) ，作速度多边形见图b，其中 ; (b) ; 作加速度多边形（图b），得 15.总分10分。(1)3分；(2)4分；(3)3分（1） （2）由摆动从动件偏心圆盘凸轮机构演化而来。 （3）高副低代， 16.总分15分。(1)(a)3分；(b)4分；(c)2分；(2)6分（1）速度计算：(a) ， ， 和同向。 (b) (c) ; ，； ； 和 同 向。 因 蜗 杆 为 左 旋 , 故 蜗 轮 逆 时 针 方 向 转 动。 （2）齿轮1、2用斜齿轮传动。 ; ; ， 17.总分20分。(1)10分；(2)10分（1）; ; 今 故 ，与反向。，与同向。，与反向。 （2）； ; ; 18.总分10分。(1)6分；(2)4分（1）代入上式，得 ，与电动机转向相同。 （2）齿轮1、2的中心距可以达到。若，说明这对齿轮属标准齿轮传动，或等高变位齿轮传动（二类零传动）。 19.总分20分。(1)10分；(2)2分；(3)8分（1）差动轮系 (1)定轴轮系 (2)定轴轮系 ; ; (3)将式(2)、(3)代入 式 (1)， （2）当时，与反向。 （3）因，故轴与轴共线，即；同理，。已知各齿轮的模数相等，因为：，将该对齿轮定为标准齿轮。， 因，故取这对齿轮为正传动。，因，取这对齿轮为负传动。 因为，将这对齿轮取为标准齿轮。而，因，故取这对齿轮为正传动。取齿轮1、2为例来计算： 根据 , ,， 。 又根据 ， 则 20.总分15分。(1)3分；(2)10分；(3)2分（1）求、根据同心条件，有 （2），方向和相反。，与反向。 （3） 21.总分10分。 （10分）22.总分15分。(1)3分；(2)3分；(3)9分（1） （2）由左极限位置到右极限位置 曲 柄4的转角， （3）其中由同轴条件求出：齿轮1的转向同曲柄4，为顺时针方向。 23.总分15分。(1)7分；(2)8分（1）求速度比因ABCD为平行四杆机构，故 （2）求J 24.总分15分。(1)7分；(2)8分（1）速度分析由于是平行四杆机构ABCD，所以。 （2） 当时，M与M3同向。 25.总分15分。(1)8分；(2)3分；(3)4分（1） 又 ， 代入上式可得 （2） （3） 26.总分15分。(1)4分；(2)3分；(3)3分；(4)5分（1）机构简图如图示。 （2） ; （3） ; ; （4）因此时F2与AB垂直，故 27.总分15分。(1)10分；(2)5分（1）A为系杆H。今，与反向，。，方向。 （2）螺母6在一秒钟内相对于A移动的距离为，令时间为，导程为，则，方向。 28.总分10分。(1)2分；(2)2分；(3)6分（1）手柄的转向从A向看为顺时针。 （2） （3）根据等效构件的动能等于原机构动能的原则有： 29.总分20分。(1)2分；(2)6分；(3)5分；(4)4分；(5)3分（1），为行星轮系。 （2分）（2）即当手柄转1圈，轴转圈，故可作为微调机构。 （6分）（3）故可把、传动作为正传动。 （5分）（4）可以作为一个齿轮，、为标 准 齿轮，而把作正变位，这时因 ，故不会发生根切。 （4分）（5）可以，为中心距，等于。 （3分）30.总分10分。(1)6分；(2)4分（1）手轮推入时，手轮转一圈执行构件位移手轮拉出时，轮系传动比得，故手轮转一圈执行构件位移 （2）推入、拉出两种情况下、执行构件运动方向一致。 31.总分20分 。 (1)8分；(2)8分；(3)4分。 (已 未 按 原 比 例 画 图)（1） ， ;,，方向和相同。，方向与相同。 , ；，, 与同向。 , , (2) , ，(a)齿轮1、2不能用标准直齿轮标准安装。(b)齿轮1、2不能用标准直齿轮拉大中心距安装，因为，拉开中心距后，势必造成侧隙过 大，甚至出现传动中断，使瞬时传动比不是常数，造成冲击、振动。(c)齿轮1、2可采用变值齿轮传动，属正传动类型。，, ，, , , （3）当齿轮6为右旋，按图示向上方向时，作出运动分析图可知，齿轮7应为右旋，向左，即在机构图上为逆时针方向。 32.总分15分。(1)6分；(2)4分；(3)5分（1） ;，与同向。， ，因蜗杆为右旋，所以蜗轮5将逆时针方向转动。 （2） ， ，与反向。 （3）今，故1、2轮中心距为标准中心距。小于，为无根切起见，作正变位： ； 33.总分15分。(1)2分；(2)4分；(3)3分；(4)6分。 (已 未 按 原 比 例 画 图) （1）由于，所以该机构有曲柄存在。 （2）如图所示，曲柄为连杆两点共线时，滑块分别处于两个极限位置，两共线之间所夹的锐角，即为极位夹角。过O点作直线OC导路于C点，则 （3）机构处在图示位置3处时，出现最小传动角，最大压力角。,不满足要求。 （4）见图。 34.总分15分 。(1)8分；(2)7分。 (已 未 按 原 比 例 画 图)（1）在曲柄滑块机构ABC中，求出瞬心。 ，顺时针方向。 （2） 和方向相反，以为正，则为负。 ，与同方向。 ; ; ，与同方向。 35. 总分20分 (已 未 按 原 比 例 画 图) 。(1)6分；(2)8分；(3)6分（1） (a)分析运动图中已标出：（顺时针），（顺时针），（逆时针），（顺时针）。 (b)力分析，求机构中件2和件4为二力构件。因此由受力方向和相对运动关系可求出力和的作用线，如图示。又由件3受力平衡关系可画出力，如图示。 （2）画图，求凸轮转角将E点绕D点逆时针方向转至最高点E0，于是得出C点的对应点C0，再以C0为心、以CB为半径画弧与以A为 圆心、AB为半径所画的圆弧交于B0点。则即为凸轮的转角。